[实用新型]一种用于泵浦激光能源系统的数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，尤其涉及一种用于泵浦激光能源系统的数据采集装置。

背景技术

近年来，随着激光武器、电磁弹射、脉冲放电、“小太阳”工程、电动汽车充电桩等国家重点科技项目的技术发展与不断投入，作为这些系统中的关键元件的大功率能源系统的市场需求也不断增加，吸引了国内外众多科技企业的技术研发与竞争，有些已经形成产业化生产，如电动汽车充电桩等。随着世界形势发展，国家在这些领域的投入不断加大，这些领域必将迎来快速发展。

高速数据采集装置作为泵浦激光能源系统中控制系统的一部分，其技术先进性、技术可靠性、数据采集的快速性与准确性至关重要，关系到对整个能源系统的运行状况的正确判断与控制。现有市场中大部分成熟的数据采集装置主要应用于常规电压、电流、功率等的数据采集，主要用于常规电力系统领域，采集的对象相对稳定，采集周期长，采集精度与实时性要求不高，采集装置的运行不影响系统的正常运行；而泵浦激光能源系统中的数据采集周期短，数据采集量大，工作环境恶劣，系统运行过程中存在强电磁干扰，对采集系统的可靠性、准确性、及时性要求高，一般成熟数据采集产品无法满足要求，因此需要研发一种新型高速数据采集装置满足泵浦激光能源系统需求。

浦激光能源系统一般工作电压直流25KV以上，采用LC脉冲放电工作方式，脉冲放电过程中工作时间短，整个脉冲宽度不超过1毫秒，电磁干扰大，回路工作电流大，单路电流超过20KA，系统控制的数据采集点多，同时采集路数超过10路、可靠性要求高故障率万分之一等特点，对系统中每只元件技术性能、可靠性要求很高，以保证整个系统的可靠稳定运行，因此作为系统控制运行的采集装置要求在强电磁干扰环境下能快速、准确、可靠采集系统运行数据并精确上传至上位机检测系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，研制一种用于泵浦激光能源系统的数据采集装置，由罗氏线圈，将泵浦激光能源系统回路中的大电流转换为可供数据采集模块采集要求的电压信号，并且数据采集模块有16路，满足泵浦激光能源系统中超过10路的数据采集点，并采用64位嵌入式DSP高速CPU芯片，保证采集系统的可靠性、准确性、及时性。

为了实现上述目的，该实用新型的技术方案是：一种用于泵浦激光能源系统的数据采集装置，包括罗氏线圈、数据采集模块、带AD转器的主控芯片、通信模块和电源模块，所述罗氏线圈将泵浦激光能源系统回路中的大电流信号转换成符合所述数据采集模块采集要求的电压信号，数据采集模块将电压信号传递给主控芯片上的AD转换器，用于将电压信号转换为数字信号，并由主控芯片发出命令，控制通信模块将数字信号传送给上位机；

所述数据采集模块包括16路采集通道，用于采集泵浦激光能源系统中超过10路的数据采集点信息，采集通道包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和一个运放，罗氏线圈输出端经第一电阻R1与运放正相端连接，并且基准电压REF经第四电阻R4和地线GND经第一电容C1均连接在第一电阻R1与运放正相端之间，运放输出端经第三电阻R3与主控芯片AD转化器的对应引脚连接，并且运放反相端经其反馈作用的第二电阻R2连接在第三电阻R3与运放输出端之间，运放正极电源端与+5V电源连接，并且地线经第二电容C2连接在运放正极电源端与+5V电源之间，运放负极电源端与-5V电源连接，并且地线经第三电容C3连接在运放负极电源端与+5V电源之间；

所述电源模块用于给主控芯片提供电源，包括第一稳压芯片U1和第二稳压芯片U2，+5V电源与第一稳压芯片U1的输入端IN引脚连接，第一稳压芯片U1的输出端OUT引脚与第二稳压芯片U2的输入端IN引脚连接，地线经起滤波作用且并联在一起的第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电解电容CE1、串接在一起的第六电阻R6和第七电阻R7、以及串接在一起的第五电阻和二极管VD连接在+5V电源与第一稳压芯片U1的输入端IN引脚之间，二极管VD的负极端与地线连接，并且从第一稳压芯片U1的输出端OUT引脚与第二稳压芯片U2的输入端IN引脚之间引出3.3V电源VDD33,用于与主控芯片3对应引脚连接，并且电源VDD33通过第二电解电容CE2与地线连接，第二稳压芯片U2的输出端OUT引脚引出1.8V电源VDD18, 用于与主控芯片对应引脚连接，并且电源VDD18通过第三电解电容CE3与地线连接。

作为本实用新型一种用于泵浦激光能源系统的数据采集装置的进一步改进，所述主控芯片带有用于存储数据的存储单元。